【摘 要】
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采用射频磁控溅射法,制备了具有强光致可见发光的纳米Si/SiNx/SiO2多层膜,利用傅立叶红外吸收(FTIR)谱,光致发光(PL)谱对其进行了研究.用260 nm光激发得到的PL谱中观察到高强
【机 构】
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四川师范大学物理与电子工程学院,固体物理研究所低维结构物理实验室,四川,成都,610068;重庆邮电大学,光电工程学院,重庆,400065
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采用射频磁控溅射法,制备了具有强光致可见发光的纳米Si/SiNx/SiO2多层膜,利用傅立叶红外吸收(FTIR)谱,光致发光(PL)谱对其进行了研究.用260 nm光激发得到的PL谱中观察到高强度的392 nm(3.2 eV)和670 nm (1.9 eV)光致发光峰,分析认为它们分别来自于缺陷态≡Si-到价带顶和从导带底到缺陷态≡Si-的辐射跃迁而产生的光致激发辐射复合发光.PL谱中只有370 nm(3.4 eV)处发光峰的峰位会受退火温度的影响,结合FTIR谱认为370 nm发光与低价氧化物-SiOx(x＜2.0)结合体有密不可分的关系.当SiO2层的厚度增大时,发光强度有所增强,800 ℃退火后出现最强发光,认为具有较大SiO2层厚度的Si/SiNx/SiO2结构多层膜更有利于退火后形成Si-N网络,能够得到更高效的光致发光.用量子限制-发光中心(QCLC)模型解释了可能的发光机制,并建立了发光的能隙态(EGS)模型.
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